The automotive industry is rapidly evolving through the integration of Ad- vanced Driver-Assistance Systems (ADAS), which enhance safety and comfort by combining sensors such as radar, lidar, cameras, and ultrasonic devices. Radar is gaining momentum as a key sensing technology thanks to its ro- bustness, affordability, and reliable performance under diverse weather and lighting conditions, and it is being increasingly adopted by several Original Equipment Manufacturer (OEMs). As ADAS progresses toward higher reso- lution and wider coverage, antennas operating at millimeter-wave frequencies, particularly in the 77 GHz band, face increasing challenges in design and fab- rication. One of the main limitations is the appearance of ripple when the antenna’s field of view (FoV) becomes very large. This thesis, conducted in collaboration with KTH Royal Institute of Technology, Gapwaves AB, and Northern Waves AB within the SEMA project (6G Sustainable and Energy- Efficient Metallic AM Antennas and Microwave Components), addresses this issue by focusing on improving a waveguide slot array antenna for automotive radar applications. The main objective is to reduce ripple in the radiation pattern while maintaining a wide FoV of ±60◦, ensuring a low-profile design suitable for vehicle integration. The study employs CST Studio Suite for full-wave simulations, as well as COMSOL Multiphysics and a KTH-developed ray-tracing tool. These tools are used to design and optimize both the antenna and a dielectric radome with lensing capabilities. Coupling reduction was achieved through the implementation of soft sur- faces that suppressed surface currents between adjacent elements, resulting in coupling levels below –40 dB across the operating band and significantly reducing ripple in the radiation pattern. However, the introduction of these surfaces was observed to reduce the antenna’s field of view. To compensate for this effect, a dielectric lens was designed to extend the FoV close to its original value, targeting at least ±60◦. The lens was integrated with matching lay- ers to minimize reflections while providing mechanical support to the overall structure. However, further investigation is required to assess the interaction between two adjacent lenses when placed in close proximity, as preliminary results indicate that energy is redirected under such conditions.

Bilindustrin utvecklas snabbt genom integreringen av avancerade förarassistanssystem (ADAS), som förbättrar säkerheten och komforten genom att kombinera sensorer säsom radar, lidar, kameror och ultraljudsenheter. Radar har blivit den föredragna sensorteknologin tack vare sin robusthet, prisvärdhet och tillförlitliga prestanda under olika väder- och ljusförhållanden. I takt med att ADAS utvecklas med högre upplösning och bredare täckning står an- tenner som arbetar med millimetervågsfrekvenser, särskilt i 77 GHz-bandet, inför allt större utmaningar vad gäller design och tillverkning. Denna avhandling, som genomförts i samarbete med Kungliga Tekniska Högskolan, Gapwaves AB och Northern Waves AB inom SEMA-projektet (6G Sustainable and Energy-Efficient Metallic AM Antennas and Microwave Components), fokuserar på att förbättra en vågledar-slotarrayantenn för radarapplikationer i fordon. Huvudmålen är att minska rippel i strålningsmönstret genom att minimera kopplings- och diffraktionseffekter, och att utvidga syn- fältet (FoV) till ±60◦ samtidigt som man bibehåller en lågprofil design som är lämplig för fordonsintegration. Studien använder CST Studio Suite för helvågssimuleringar samt COM- SOL Multiphysics samt av KTH utvecklat strålspårningsverktyg för att konstruera och optimera både antennen och en dielektrisk radom med linsfunktioner. Kopplingsreduktion uppnåddes genom implementering av mjuka ytor som dämpade ytströmmar mellan intilliggande element, vilket resulterade i kopplingsnivåer under –40 dB över hela driftsbandet och avsevärt minskade rippel i strålningsmönstret. Därefter utvidgades synfältet till ±60◦ genom att införa en dielektrisk lins integrerad med matchande skikt, vilket minimerade reflektioner och gav mekaniskt stöd till linsstrukturen. Det krävs dock ytterligare undersökningar för att bedöma interaktionen mellan intilliggande linser, eftersom preliminära resultat tyder på att energi omdirigeras när två linser placeras nära varandra.